電的光效應(快!!)

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電的光效應:
光電效應是指金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應，發射出來的電子叫做光電子。光波長小於某一臨界值時方能發射電子，即極限頻率和極限波長。臨界值取決於金屬材料,而發射電子的能量取決於光的波長而與光強度無關，這一點無法用光的波動性解釋。還有一點與光的波動性相矛盾，即光電效應的瞬時性，按波動性理論，如果入射光較弱，照射的時間要長一些，金屬中的電子才能積累住足夠的能量，飛出金屬表面。可事實是，只要光的頻率高與金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，光子的產生都幾乎是瞬時的，不超過十的負九次方。正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位(即光子或光量子)所組成。這種解釋為愛因斯坦所提出。光電效應由德國物理學家赫茲於1887年發現,對發展量子理論起了根本性的作用。

物質吸收光子並激發出自由電子的行為稱為光電效應。

算式

在以愛因斯坦方式量化分析光電效應時使用以下算式：

光子能量 = 移出一個電子所需的能量 + 被發射的電子的動能

代數形式：

其中

h是普朗克常數，

f是入射光子的頻率，

是功函數，從原子鍵結中移出一個電子所需的最小能量，

是被射出的電子的最大動能，

f0是光電效應發生的閥值頻率，

m是被發射電子的靜止質量，

vm是被發射電子的速度，

註：如果光子的能量（hf）不大於功函數（φ），就不會有電子射出。功函數有時又以W標記。

這個算式與觀察不符時（即沒有射出電子或電子動能小於預期），可能是因為系統沒有完全的效率，某些能量變成熱能或輻射而失去了。

依愛因斯坦的理論靜止的光是沒有質量，但運動時則有質量，所以光亦具有粒子性，它和電子碰撞時(康普頓效應)可以証明它有動量。它的動量(p)是

p=普朗克常數 / 光的波長。

但若你一定要問運動的光子質量是多少，好奇怪，計唔到！

因為若依愛因斯坦運動粒子質量的公式：

m = mo / sqrt(1 - v^2/c^2)

mo 是靜止粒子的質量；sqrt 是開方根，v^2 是粒子速度的平方；c^2 是光速的平方

但式中分子： mo 是零(之前以說靜止的光子，質量是零)。

分母：光子的速度亦是光速，所以 v=c，代入公式 sqrt(1 - c^2/c^2) 亦是等於零；

除數中，零除零等於幾多.......(答案不是零)，你知道是多少嗎！

第四位回答者，從網址知是太空館助理館長劉啟業所寫，不過我對這篇內容並不認同：

1)相對論認為光速是度的極限，它是常數，但他引范伯格所提出比光速更快的超光子，然後引相對論理論，求出它的質量為虛數，可笑！其實目前有人研究超光子的存在，若要成功，一定要打破相對論的框框。

2)他又說若果光子有質量，不少物理定律要改寫了。其實只要有小小物理慨念都知，在近光速的情況下，許多古典物理學已經不成立了，若要保衛以往的學說，科學又有何進步！

第三位題出虛粒子的問題：虛粒子是一些粒子的統稱，光在靜態時稱為虛光子(虛粒子)。靜止的光子質量，上面已講過為零。

相對不一定是正確，只不過它可以解釋某些問題吧 !!!

圖片參考：http://tw.yimg.com/i/tw/ugc/rte/smiley_33.gif

有甚麼電器用到電的光效應???
例如電燈泡,電腦,電視,手提電話.等.

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